ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DARI EKSTRAK KULIT MELON (Cucumis melo L)

Transkripsi

1 ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DARI EKSTRAK KULIT MELON (Cucumis melo L) Nurhidayah 1, Yuharmen 2, Hilwan Yuda Teruna 2 1 Mahasiswa Program Studi S1 Kimia 2 Dosen Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Kampus Binawidya Pekanbaru, 28293, Indonesia nurhidayah_ayay99@yahoo.com ABSTRACT This study aims to determine the presence of secondary metabolites contained in the melon peel and their antimicrobial activity. Sample was extracted by maceration method using hot aquadest (60 ). The gravity column chromatography of the melon peel extract gave 5 combined fractions. These fractions were subjected to antimicrobial test and FTIR was recorded. Antimicrobial activity test using agar diffusion method with a concentration of 600, 800 and 1000 µg/disc for the extract and 1000 µg/disc for the fractions. Identification showed the presence of terpenoid and phenolic compounds. From 1 kg of melon peel gave g of black gummy extract and produced 5 yellow liquid fractions. Melon peel extract showed weak activity againts B. subtilis and P. aeruginosa, but not active against A. niger. Keywords : Melon peel, antimicrobial, terpenoid, phenolic ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menentukan adanya metabolit sekunder yang terkandung dalam kulit melon dan aktivitas antimikroba. Sampel diisolasi dengan metode maserasi menggunakan pelarut aquades yang telah dipanaskan pada suhu ± 60. Kromatografi kolom gravitasi pada ekstrak kulit melon, memberikan 5 fraksi gabungan. Fraksi ini digunakan untuk uji menggunakan FTIR dan antimikroba. Uji aktivitas antimikroba dengan metode difusi agar dengan konsentrasi 600, 800 dan 1000 µg / disc untuk ekstrak kental dan 1000 µg / disc untuk fraksi gabungan. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa golongan metabolit sekunder dari kulit melon adalah senyawa terpenoid dan senyawa fenolik. Dari 1 kg kulit melon menghasilkan ekstrak kental berwarna cokelat tua dengan berat 61,85 g dan menghasilkan 5 fraksi gabungan berbentuk cairan yang berwarna kuning. Sampel kulit melon menunjukkan aktivitas yang lemah terhadap bakteri B. subtilis dan P. aeruginosa, tetapi tidak aktif terhadap jamur A. niger Kata kunci : Kulit melon, antimikroba, terpenoid, fenolik 1

2 PENDAHULUAN Buah melon merupakan salah satu jenis buah-buahan yang digemari oleh masyarakat, baik dikonsumsi secara langsung maupun dengan olahan tertentu. Menurut Sari et al., (2013) dalam setiap 100 g buah melon mengandung 23,0 kal, 0,6 g protein, kalsium 17 mg, IU vitamin A, 30 mg vitamin C, 0,045 mg tiamin, 0,065 mg riboflavin, 1,0 mg niacin, 6,0 g karbohidrat, 0,4 mg besi, 0,5 mg nicotinamida, 93,0 air, 0,4 g serat. Bagian dari buah melon yang sering dikonsumsi adalah daging buah melon, sedangkan kulit dan biji melon merupakan limbah dari buah melon tersebut. Menurut beberapa penelitian telah menjelaskan bahwa selain dikonsumsi, buah melon juga dapat digunakan untuk beberapa alternatif pengobatan. Menurut Vouldoukis et al., (2004), ekstrak Cucumis melo adalah ekstrak nutrisi yang kaya akan antioksidandan juga dapat dijadikan sebagai antiinflamasi. Menurut Hanan dan Ahmed (2013), kulit melon dapat dijadikan sebagai sumber serat makanan dan aktioksidan. Menurut Thakur (2014), Ekstrak biji melon yang berupa minyak dapat digunakan untuk aktivitas antijamur dan kandungan metabolit yang dapat digunakan sebagai antibiotik pada resistensi bakteri patogen. Pada penelitian ini, dilakukan uji aktivitas antimikroba pada limbah kulit melon. Sehingga diharapkan mampu memberikan nilai ekonomi dan pemanfaatan pada limbah kulit melon tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui golongan metabolit sekunder dari kulit buah melon serta aktivitasnya terhadap antimikroba. METODE PENELITIAN a. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat destilasi, neraca analitik, blender, vortex, cawan petri, kertas cakram, seperangkat alat kromatografi kolom, vial, spatula, seperangkat alat vacuum rotary evaporator Heidolph 2000, ultrasonicator (Kerry pulsatron), chamber, pipa kapiler, lampu UV model UVL-56, Spektrofotometer FTIR (IR Prestige Fourier Transform Infrared Spectrophotometer Shimadzu), water batch, heating mantel, dan peralatan gelas yang biasa dipakai di laboratorium kimia. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit melon, aquades, medium PDA (potato dextrose agar), medium NB (nutrient both), medium NA (nutrient agar),medium WP (water pepton), metanol, n-heksana, kloroform, reagen penampak noda, pereaksi Dragendroff, pereaksi Mayer, silika gel 60 GF254 Merck, plat KLT GF254 Merck, dan NaCl fisiologis, ketoconazole dan amoxsan. Dalam penelitian ini bakteri yang digunakan adalah bakteri Gram positif yaitu Bacillus subtilis dan bakteri Gram negatif yaitu Pseudomonas aeruginosa, sedangkan jamur yang digunakan adalah Aspergillus niger. Mikroba yang digunakan diperoleh dari koleksi di Laboratorium Kimia Organik Universitas Riau. b. Uji fitokimia Kulit melon yang telah dipisahkan dari daging dan kulitnya dilakukan uji fitokimia untuk mengetahui golongan metabolit sekunder yang ada pada kulit melon tersebut. 2

3 c. Persiapan sampel Sampel kulit melon dipisahkan dari daging dan bijinya, kemudian kulit melon dikering dengan panas matahari. Setelah kering, kulit melon dihaluskan hingga menjadi bubuk. d. Pembuatan ekstrak Sampel kulit melon yang telah menjadi bubuk dilakukan maserasi dengan menggunakan aquades. Hasil maserasi dari sampel kemudian dikeringkan secara vakumhingga memnbentuk ekstrak kental. e. Pemisahan dengan kromatografi kolom Sebanyak 12 g ekstrak kental yang dihasilkan dilakukan pemisahan senyawa dengan kromatografi kolom, yaitu dengan menggunakan kolom berdiameter 3,5 cm, tinggi 50 cm dan fasa diam silika 60 GF254 sebanyak 40 g. Bubur silika dibuat terlebih dahulu untuk pengisian kolom, bubur silika dimasukkan ke dalam kolom dengan menggunakan corong, kemudian dielusi hingga kerapatan silika di dalam kolom maksimum. Ekstrak tersebut sebelum dimasukkan ke dalam kolom, dilakukan preadsorpsi terlebih dahulu. Selanjutnya sampel dielusi dengan etilasetat dan metanol. Kepolaran eluen ditingkatkan secara bergradien hingga terlihat pemisahan dari sampel. Eluat ditampung ke dalam beberapa vial yang telah diketahui berat kosongnya dan telah diberi nomor, kemudian dibiarkan hingga pelarutnya menguap. f. Pengujian hasil pemisahan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) Fase diam yang digunakan pada kromatografi lapis tipis yaitu pelat silika gel, sedangkan fase gerak yang digunakan yaitu pelarut atau campuran pelarut yang dapat memberikan pemisahan yang baik. Masing-masing fraksi ditotolkan pada pelat KLT sesuai dengan nomor yang telah diberikan pada vial. Selanjutnya dielusi sampai pada batas atas pelat yang telah ditandai, kemudian pelat diangkat dan dikeringkan. Tandai noda dengan pensil. Bercak yang dihasilkan diamati di bawah lampu UV. Noda yang tidak terlihat dengan menggunakan lampu UV dilakukan penyemprotan dengan pereaksi penampak noda. g. Uji Aktivitas Antimikroba 1. Peremajaan bakteri Media NB yang telah dibuat dimasukkan kedalam tabung reaksi masing-masing 10 ml dan disterilisasi. Jarum ose yang telah disterilisasi kemudian digoreskan pada agar miring yang berisi biakan bakteri dan selanjutnya dicelupkan ke dalam tabung reaksi yang berisi media NB. Tabung ditutup dengan kapas kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37 o C selama 24 jam.biakan bakteri siap dipakai untuk uji bioaktivitas. 2. Peremajaan jamur Media WP yang telah dibuat dimasukkan kedalam tabung reaksi masing-masing 10 ml dan disterilisasi. Jarum ose yang telah disterilisasi dengan autoklafdigoreskan pada agar miring yang berisi biakan jamur dan selanjutnya dicelupkan ke dalam tabung reaksi yang berisi media NB. Tabung ditutup dengan kapas kemudian diinkubasi pada suhu kamar selama 48 jam.biakan jamur siap dipakai untuk uji bioaktivitas. 3

4 3. Uji aktivitas antibakteri dengan metode difusi agar Media dipanaskan sampai mencair dan didinginkan pada suhu 50 0 C dalam waterbath, kemudian ditambahkan 1 ml biakan bakteri B. Subtilis dan P. aeruginosa dengan OD600 nm 0,1 ke dalam tabung, kemudian dihomogenkan dan dituang ke dalam cawan petri. Setelah media memadat, kertas cakram yang telah ditetesi dengan sampel uji (konsentrasi 600 µg/disk, 800 µg/disk dan 1000µg/disk) diletakkan diatas media agar. Kontrol positif yang digunakan yaitu Amoxsan dengan konsentrasi 600 µg/disk dan kontrol negatif yaitu metanol yang digunakan untuk melarutkan sampel. Cawan petri diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37 0 C dengan membalikkan cawan petri. Diameter zona bening disekitar cakram diukur setelah diinkubasi selama 24 jam. Semua perlakuan dilakukan secara steril dan diulang sebanyak dua kali. 4. Uji aktivitas antijamur dengan metode difusi agar PDA dipanaskan sampai mencair dan didinginkan pada suhu 50 0 C dalam waterbath, kemudian 1 ml suspensi spora A. niger(od600 nm 0,1) diinokulasi ke dalam PDA cair. Setelah dihomogenkan media PDA dituangkan ke dalam cawan petri. Setelah PDA memadat, kertas cakram yang telah ditetesi sampel uji (konsentrasi 600 µg/disk, 800 µg/disk dan 1000 µg/disk) diletakkan diatas media agar, kontrol positif yang digunakan yaitu ketoconazole dengan konsentrasi 600 µg/disk dan kontrol negatif yaitu metanol yang digunakan untuk melarutkan sampel. Cawan petri diinkubasi pada suhu ruang dengan membalikkan cawan petri. Diameter zona bening disekitar cakram diukur setelah diinkubasi selama 48 jam. Semua perlakuan dilakukan secara steril dan diulang sebanyak dua kali. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, seperti yang terlihat pada Tabel 1.Proses isolasi pada kulit melon yang telah kering dihaluskan terlebih dahulu, hal ini bertujuan untuk memperbesar luas permukaan sampel agar interaksi antara sampel dan pelarut semakin besar sehingga memperbesar kelarutan senyawa kimia yang terdapat pada sampel. Pelarut yang digunakan pada proses maserasi adalah air aquades yang telah dipanaskan pada suhu ±60. Penggunaan pelarut ini bertujuan untuk menarik senyawa yang bersifat polar dan pemanasan pelarut bertujuan untuk mempercepat kelarutan komponen senyawa yang bersifat polar dari sampel tersebut. Maserasi menggunakan prinsip like dissolve like sehingga senyawa yang memiliki sifat kepolaran yang sama dengan pelarut akan keluar terlebih dahulu. Pengulangan maserasi dilakukan agar memaksimalkan jumlah hasil ekstraksi yang didapat. Maserat yang telah dihasilkan disaring dan digabungkan. Kemudian maserat tersebut diuapkan pelarutnya secara vakumpada suhu 40 0 C agar tidak merusak struktur senyawa pada ekstrak tersebut. Ekstrak kental yang dihasilkan pada proses penguapan ini kemudian dilakukan uji KLT, pengujian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan eluen yang cocok untuk pemisahan selanjutnya. Kemudian dilakukan fraksinasi dengan kromatografi kolom gravitasi terhadap ekstrak kental untuk 4

5 memisahkan atau memurnikan senyawa-senyawa berdasarkan perbedaan kepolaran. Pemisahan kromatografi gravitasi ini dilakukan dengan menggunakan pelarut etilasetat dan kepolaran pelarut ditingkat dengan menggunakan pelarut metanol. Kepolaran pelarut ditingkatkan secara bergradien bertujuan untuk memisahkan senyawa yang bersifat semi polar Uji aktivitas antimikroba Pada penelitian ini, uji aktivitas antimikroba terhadap ekstrak kental dan fraksi-fraksi dari kulit melon dilakukan dengan metode difusi agar pada konsentrasi 600, 800, dan 1000 μg/disk untuk ekstrak kental dan 1000 μg/disk untuk fraksi-fraksinya. Ekstrak kental dan fraksi-fraksi tersebut dilarutkan Tabel 1. Hasil uji fitokimia kulit melon No. Golongan Senyawa Pereaksi Kulit melon 1 Flavonoid Mg-HCl - 2 Saponin Liebermann-burchard - 3 Terpenoid Liebermann-burchard + 4 Steroid Mayer - 5 Alkaloid Dragendroff - 6 Fenolik FeCl 3 + Keterangan : Tanda (+) menunjukkan hasil yang positif dan (-) menunjukkan hasil yang negatif sampai polar. Sehingga senyawa yang bersifat semi polar akan keluar terlebih dahulu kemudian diikuti dengan senyawa polar. Fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom kemudian dilakukan uji KLT, dimana fraksi yang memilki Rf yang sama digabungkan menjadi satu fraksi. Dari hasil uji KLT ini dihasilkan 5 fraksi gabungan. Spektrum IR dari salah satu fraksi gabungan yaitu fraksi 5 ( F5) menunjukkan adanya serapan pada bilangan gelombang 3323 (cm -1 ) dan 3304 (cm -1 ) yang mengidentifikasikan adanya gugus O-H, bilangan gelombang 2953 (cm -1 ) yang mengidentifikasikan adanya C-H alifatis, bilangan gelombang 1639 sampai 1408 (cm -1 ) yang mengidentifikasikan adanya gugus C=C aromatik dan bilangan gelombang 1014 (cm -1 ) yang mengidentifikasikan adanya gugus C-O. kedalam pelarut metanol sehingga metanol juga berfungsi sebagai kontrol negatif.pada penelitian ini digunakan dua bakteri uji yaitu bakteri Gram negatif (P. aeruginosa) dan bakteri Gram positif (B. subtilis) dan satu jamur yaitu A. niger. Pada uji aktivitas antibakteri dilakukan dengan menggunakan difusi agar, metode ini digunakan karena umum digunakan dalam uji aktivitas antibakteri, metode difusi agar ini menggunakan kertas cakram yang telah ditambahkan ekstrak kental dan fraksifraksi dari kulit melon dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Hasil uji antibakteri menunjukkan bahwa ekstrak kental kulit melon memberikan hasil yang positif terhadap bakteri Gram negatif (P. aeruginosa) yang terlihat dengan terbentuknya zona bening di sekitar cakram. Hal yang berbeda terlihat pada 5

6 fraksi-fraksinya yang tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri Gram negatif (P. aeruginosa) hal ini terlihat dengan tidak terbentuknya zona bening disekeliling cakram. Pada uji terhadap bakteri Gram positif (B. subtilis) ekstrak kental kulit melon aktif pada setiap konsentrasi. Sedangkan terhadap fraksi-fraksi yang diujikan terhadap bakteri Gram positif (B. subtilis) tidak menunjukkan aktivitas antibakteri, hal ini dilihat dari tidak terbentuknya zona bening di sekeliling cakram. Sedangkan kontrol positif yang digunakan menunjukkan aktivitas yang baik dan dapat dilihat dengan terbentuknya zona bening di sekeliling cakram yang ditambahkan kontrol positif (amoxsan ). Sedangkan pada fraksi-fraksinya tidak aktif. Menurut Davis dan Stout (1971), kriteria kekuatan daya antibakteri sebagai berikut : diameter zona hambat 5 mm atau kurang dikategorikan lemah, zona hambat 5-10 mm dikategorikan sedang, zona hambat mm dikategorikan kuat dan zona hambat 20 mm atau lebih dikategorikan sangat kuat. Berdasarkan kriteria tersebut, maka daya antibakteri ekstrak kental dari kulit melon terhadap bakteri P. aeruginosa termasuk sedang. Sedangkan daya antibaketri terhadap bakteri B. subtilis, pada konsentrasi 1000 dan 800 µg/disk termasuk kuat, sedangkan pada konsentrasi 600 µg/disk termasuk sedang. Pada hasil uji yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa daya hambat yang dihasilkan oleh ekstrak kental dari bakteri Gram negatif lebih rendah daripada Gram positif, secara umum hal ini disebabkan oleh dinding sel bakteri Gram positif tersebut tidak memiliki membran luar sehingga senyawa dapat langsung masuk berinteraksi dan merusak peptidoglikan pada dinding sel bakteri Gram positif tersebut. Hal yang berbeda terjadi pada bakteri Gram negatif, karena dinding sel bakteri Gram negatif lebih kompleks, karena terdapat membran luar yang melindungi peptidoglikan. Struktur membran luar mirip dengan membran sel. Hal yang membedakan kedua hal ini adalah membran luar terdiri atas fosfolipid (lapisan dalam) dan lipopolisakarida (lapisan luar) sementara pada membran sel terdiri atas dua lapis fosfolipid (Waluyo, 2004). Uji aktivitas antijamur pada ekstrak kental dan fraksi-fraksinya tidak menunjukkan adanya aktivitas dari senyawa yang terdapat pada sampel tersebut. Tidak terdapatnya zona hambat pada A. niger kemungkinan dikarenakan terjadinya mekanisme pertahanan oleh A. niger terhadap senywa-senyawa yang terkandung pada ekstrak. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan bahwa identifikasi fitokimia dari kulit melon mengandung senyawa terpenoid dan fenolik. Hasil uji antimikroba menunjukkan aktivitas dari ekstrak kental aquades terhadap bakteri B.subtilis dan P. aeruginosa namun tidak aktif terhadap jamur A. niger. DAFTAR PUSTAKA Dawis,W.W dan Stout, T. R Disc Plate Method of Microbiological Antibiotic Assay. Journal of Microbioology. 22(4) : Hanan, M.A dan Ahmed, A.R Utilization Of Watermelon Rinds and Sharlyn Melon Peels as a Natural Source of Dietary 6

7 Fiber and Antioxidants In Cake. Annals of Agricultural Science. 58(1) : Sari, D. P, Ginting, Y. C, Pangaribuan, D Pengaruh Konsentrasi Kalsium Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Dua Varietas Tanaman Melon (Cucumis melo L) Pada Sistem Hidroponik Media Padat. Jurnal Agrotropika.18(1): Thakur, H.A Antimicrobial And Antifungal Activity Of Cucumis melo L. (Cucurbitaceae) and Pergularia daemia frosk. (Asclepiadaceae) An Ethnomedicinal Plants. International Journal of Bioassay. 4(01): Vouldoukis, Lacan, D, Kamate, C, Coste, P, Calenda, A, Mazier, D, Conti, M, Dugas, B, Antioxidant and Anti- Inflammatory Properties of a Cucumis melo LC Extract Rich In Superoxide Dismustase Activity. Journal of ethnopharmacology. 94:67-75 Waluyo, L Mikrobiologi Umum. UMM-press, Malang. 7

8 8